. Сколько граммов осадка (гидроксид меди (1) образуется при взаимодействии 160 г 5% раствора сульфата меди (II) с необходимым количеством раствора гидроксида калия?
Чтобы решить задачу, давайте сначала определим, что нам известно и что нужно вычислить.
Дано:
- 160 г 5% раствора сульфата меди (II).
- Нам нужно узнать, сколько граммов гидроксида меди(I) (CuOH) образуется при реакции с гидроксидом калия (KOH).
Найдем массу чистого сульфата меди (II):
- 5% раствор означает, что из 100 г раствора 5 г — это сульфат меди (II). Соответственно, в 160 г раствора будет: \[ \text{Масса CuSO}_4 = \frac{5}{100} \cdot 160 = 8 \, \text{г} \]
Запишем уравнение реакции: Сульфат меди (II) реагирует с гидроксидом калия по следующему уравнению: \[ \text{CuSO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
Однако, в результате реакции с избыточным количеством гидроксида калия, будет получаться гидроксид меди(I): \[ \text{Cu}_2\text{O} + 2 \text{KOH} \rightarrow 2 \text{CuOH} + \text{K}_2\text{O} \]
Здесь важно помнить, что гидроксид меди(I) образуется именно при взаимодействии меди(I) с гидроксидом калия.
Найдем количество молей сульфата меди (II): Молярная масса сульфата меди (II) (CuSO₄) составляет:
- Cu: 63.5 г/моль
- S: 32.1 г/моль
- O₄: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Итого: 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 г/моль
Теперь, рассчитываем количество молей: \[ n_{\text{CuSO}_4} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{8 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.0501 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu(OH)₂, следовательно: \[ n_{\text{Cu(OH)}_2} = n_{\text{CuSO}_4} \approx 0.0501 \, \text{моль} \]
Найдем массу гидроксида меди(I) (CuOH): Молярная масса гидроксида меди(I) составляет:
- Cu: 63.5 г/моль
- O: 16 г/моль
- H: 1 г/моль
- Итого: 63.5 + 16 + 1 = 80.5 г/моль
Теперь вычислим массу: \[ m_{\text{CuOH}} = n \cdot M = 0.0501 \, \text{моль} \times 80.5 \, \text{г/моль} \approx 4.04 \, \text{г} \]
Ответ: При взаимодействии 160 г 5% раствора сульфата меди (II) с необходимым количеством раствора гидроксида калия образуется примерно 4.04 грамма гидроксида меди(I).
